Question

某课外兴趣小组为探究光合作用的影响因素，设计实验如下：①在大烧杯里用倒扣的漏斗将金鱼藻固定，使金鱼藻基部朝上（图1A）；②在烧杯外面包上一层锡箔纸，留下观察窗（图1B）；③用智能灯泡从烧杯上方给金鱼藻提供不同的光照。金鱼藻光合作用产生的气体从基部释放，最终实验结果如图2所示。回答下列问题：

 

 

（1）实验研究的可变因素是________。用倒扣的漏斗固定金鱼藻的作用是__________。在烧杯外包上一层锡箔纸目的是__________。

（2）实验表明，不同光质下金鱼藻产生气泡的速率不同，其原因是__________。相同光强度下，_______光最有利于进行光合作用。

（3）若把光强度由6500lux降低为420lux，反应达到新的平衡后，金鱼藻叶绿体中三碳酸的含量将_________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

（4）二氧化碳进入卡尔文循环首先发生的反应是_______，不同光质下，金鱼藻细胞产生的________为该反应产物的进一步转化提供能量。

Answer

光质、光强度 防止金鱼藻上浮，干扰气泡计数（有利于气泡计数） 防止自然光对实验结果的干扰 光合色素对不同波长光的吸收率不同 红色 减小 二氧化碳固定（或“与RuBP反应”） ATP、NADPH

【解析】

依题意，该实验装置通过改变智能灯泡从烧杯上方给金鱼藻提供的不同光照，影响金鱼藻的光合作用；通过检测金鱼藻产生气泡的速率测定光合作用的强度。

（1）实验研究的自变量是智能灯泡发出的光质、光强度。用倒扣的漏斗固定金鱼藻的目的是防止金鱼藻上浮，干扰气泡计数，并收集气泡。在烧杯外包上一层锡箔纸目的是防止无关变量——自然光对实验结果的干扰。

（2）该实验的产生气泡的速率反应了光合作用的强度不同，光合色素对不同的光质即不同波长光的吸收率不同，光反应强度不同，从而影响光合作用的强度。从图中的结果来看，相同光强度下，红光最有利于进行光合作用。

（3）若把光强度由6500lux降低为420lux，光反应减弱，产生的[H]和ATP减少，因此C3的还原速度减慢，短时间内C3会增加C5会减少，但反应达到新的平衡后，由于C5的减少CO2的固定速度也会随之减慢，从而使C3减少。

（4）二氧化碳进入卡尔文循环首先发生的反应是二氧化碳固定。不同光质下，金鱼藻细胞光反应产生的ATP、NADPH为该反应产物的进一步转化提供能量。